電力線路接地故障分析處理方法

李東兵

【摘 ?要】電力線路接地故障是電網最突出的、最頻發的設備故障，也是影響電網安全穩定運行的主要問題。線路發生故障時必須及時處理，否則將嚴重威脅電力系統的安全運行。線路接地故障查找和處理起來也比較困難，如果線路長時間接地運行，可能燒毀變電站一次側保險絲，引起值班人員拉閘停電，導致電力線路停電，更嚴重的是在接地運行中可能引發人身事故。因此正確而迅速的分析查找并及時處理接地故障是電力運行維護人員的主要安全職責。

【關鍵詞】電力線路;接地;分析;判斷;處理

1、接地故障的特征及原因

1.1接地故障的特征

接地故障指導體與大地的意外連接而造成的電力設備故障，共分為三種情況：利用電力線路所設置的過電流保護兼作接地故障保護;利用零序電流來實現接地故障保護;利用剩余電流實現接地故障保護。電力線路單相接地運行時間不得超過2h，這主要是受電壓互感器和消弧線圈帶接地允許運行時間的限制，不同線路不同相接地，則會形成相間接地短路，造成出線斷路器或母線斷路器跳閘的事故。當發生一相（如A相）不完全接地時，即通過高電阻或電弧接地，這時故障相的電壓降低，非故障相的電壓升高，它們大于相電壓，但達不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達到整定值，電壓繼電器動作，發出接地信號。如果發生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓，電壓繼電器動作，發出接地信號。

1.2發生接地故障的原因

接地故障主要有避雷器斷線落地或搭在橫擔上;導線在絕緣子中綁扎或固定不牢，脫落到橫擔或地上;導線因風力過大，與變電站距離過近;配電變壓器高壓引下線斷線;配電變壓器臺上的變壓器或熔斷器絕緣擊穿;配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地;絕緣子擊穿;線路上的分支熔斷器絕緣擊穿;同桿架設導線上層橫擔的拉線一端脫落，搭在下排導線上;線路落雷;樹木短接;鳥害;飄浮物等原因。

2、接地故障的危害及風險

2.1 對變電設備的危害

電力線路在出現單相接地故障后，變電所母線上的電壓互感器檢測不到電流，則是會在開口三角形上產生零序電壓、電流增加等，如果運行的時間過長，就會導致電壓互感器的損壞。接地故障后，也有可能會出現諧振過電壓的情況。諧振過電壓是正常電壓的幾倍大小，因此嚴重的話會對變電設備的絕緣保護裝置產生危害，造成變電設備絕緣部分的擊穿，從而導致重大事故的發生。

2.2 對配電設備的危害

單相接地故障還有可能會導致間斷的弧光接地現象，同時諧振過電壓會擊穿絕緣保護層，產生線路的短路事故，出現配電變壓器燒毀的事故，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發生建筑物火災事故。

2.3 對區域電網的危害及供電可靠性的影響

電力線路中的接電故障，其中的配電線路中接地會產生大量的大地放電現象，這種大量的放電屬于一種直接的電能損耗，暫停對其他用戶的正常供電，這對供電企業來說，會直接影響其供電的可靠性。嚴重的接地故障，造成長時間、大面積停電，可能破壞區域電網的穩定，造成更大事故。

2.4 對人畜的危害

像導線落地這種類型的單相接地故障，一旦出現配電線路持續工作的情況，同配電設備近距離的行人以及線路的檢查人員，極有可能發生跨步電壓產生的電擊事故，還有可能會發生牲畜被電擊的事故。

2.5 造成電量的損失

電力線路接地過程中，平均的接地電流處于6到10A之間，根據現今的電力水準計算，會產生約34560kVH的電能浪費。

3.接地故障分析判斷和處理方法

3.1用對比法判斷

在同一個電氣系統中，如幾組電壓互感器同時出現接地信號，絕緣監視對地電壓均發生相同的變化，且線電壓不變，則應判斷為接地。而電壓互感器一相高壓熔斷器熔斷，雖報出接地信號，但其對地電壓一相降低，另二相不會升高，線電壓指示則會降低。將母線分段運行，并列運行的變壓器分列運行，以判定單相接地區域。

3.2推拉法判斷

由線路運行人員對線路分斷點的開關或斷路器進行開斷操作，根據操作前后線路接地是否消失來確定接地點所在的范圍。采取轉移負荷，改變供電方式來尋找接地故障點。采用一拉一合的方式進行試拉尋找故障點，當拉開某條線路斷路器接地現象消失，便可判斷它為故障線路，并馬上匯報當值調度員聽候處理，同時對故障線路的斷路器、隔離開關、穿墻套管等設備做進一步檢查。

3.3絕緣搖測判斷法

線路整體絕緣搖測法實施前應首先采取安全措施，確保無向試驗線路倒送電的可能性，特別是在工作線路兩端不能掛短路接地線的情況下保證人身安全。在線路的最大分段點兩側斷路絲具上、下樁頭處分別搖測絕緣電阻值。將搖測點兩側絕緣值進行比較，較低的一側應為故障段。在判斷故障段的故障相前，應確保線路配電變壓器和電容器均被可靠斷開，否則，絕緣搖表分別搖測的三相絕緣值其實是三相相通時的絕緣值，比真正的單相絕緣值要小許多。由于在正常情況下同一側A、B、C三相的絕緣值大體相同，所以搖測后將所有搖測故障段的三相絕緣值進行比較，絕緣值最低的一相應為故障相。按此法依次縮小范圍查找故障段，直至找到故障點。由于每次可將故障范圍大致縮小1.2，故一般5次以內即可將故障范圍縮小到線路總長的1.32長度，大致可以找到故障點。

3.4 真假接地的判斷

電壓互感器一相高壓熔斷器熔斷，發出接地信號。發生接地故障時，故障相對地電壓降低，另兩相升高，線電壓不變。而高壓熔斷器一相熔斷時，對地電壓一相降低，另兩相不會升高，線電壓則會降低。系統中三相參數不對稱，消弧線圈的補償度調整不當，倒運行方式時，會發出接地信號。

3.5預防接地故障方法

對電力線路定期進行巡視，主要檢查導線與樹木、建筑物的距離，電桿頂端是否有鳥窩，導線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔、拉線螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導線弧垂是否過大或過小等。對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設備應定期進行絕緣測試，不合格的應及時更換。對配電變壓器定期進行試驗，對不合格的配電變壓器進行維修或更換。

3.6處理故障時的要求

尋找和處理接地故障時，應作好安全措施，保證人身安全。當設備發生接地時，室內不得接近故障點4m以內，室外不得接近故障點8m以內，進入上述范圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。在尋找接地故障時，應先試拉線路長、分支多、歷次故障多和負荷輕以及用電性質次要的線路，然后試拉線路短、負荷重、分支少、用點性質重要的線路。若電壓互感器高壓熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用，當拉開某條線路的斷路器，接地現象消失，便可判斷它為故障線路。

結束語

線路接地故障在電力系統故障中占有很大的比例，線路接地故障的原因較為復雜，對其的預防是長期且重要的任務。要徹底解決電力線路常見故障，首先要了解線路故障類型及故障產生的原因，這樣在故障處理過程中才能夠有針對性的進行檢修，大大提高故障處理效率，減少電力線路接地的事故，能夠保證電網運行的安全、可靠，介紹了處理方法，并對相關的知識點進行闡述，為現場運行人員正確判斷和分析事故原因提供了借鑒。

參考文獻：

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[3] 寧岐 架空線路及設備典型故障診斷？處理·預防[M]北京：中國水利水電出版社，2011

（作者單位：國網山東省電力公司濟寧市任城區供電公司）